一种生物填料包及其在污水处理中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于污水处理的生物填料包及其应用。所述生物填料包由纤维布制成的纤维布袋填充填料基质后封口制成。制备所述纤维布的原料主要为聚酯纤维、聚丙烯纤维之一或其混合；所述聚酯纤维或聚丙烯纤维的直径为２～８ｄｔｅｘ，长度为３０～８６ｍｍ。本发明专利技术生物填料包具有丰富的孔径和较大的比表面积，可为水生生物提供栖息场所，促进微生物大量增殖；该生物填料包可以种植水生植物，同时有利于水生动物的生长；该生物填料包还具有对水体杂质进行过滤的作用。本发明专利技术生物填料包应用于污水处理中，具有挂膜性能好、生物种类多样、去除污染物（特别针对水体中Ｎ、Ｐ的去除）效果好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水生化处理领域，涉及一种水处理用的生物填料。
技术介绍
根据固定化微生物和生物膜法的理论和应用，水处理行业研发了诸多类型的生物 填料，这些填料由于材料、形状、质量、比重等方面的差异造成功能、效果的不同。例如陶 粒、石英砂、稀土瓷砂都为颗粒状，过滤效果好、在水中易固定，但对微生物的固定效果差； 活性炭、硅藻土具有丰富的微孔、很大的表面积、吸附性能好，但过滤效果不理想；锰砂、磁 铁矿等除铁、除锰性能佳，过滤效果好，但生物亲和性差；腐殖土、泥炭土等含有大量有机 质、生物亲和性好、能大量有效地固定微生物，但在水体中不容易固定、易堵塞、过滤效果 差；而合成材料填料具有化学稳定性强，耐腐蚀、孔隙可变不堵塞的优点，但生物亲和性差。 且不同的填料不容易组合使用，如石英砂成颗粒状，密度大，在水中能停留，而腐殖土又极 易被水冲走，两者很难组合使用。因此在实际应用中一般为单一材料。针对上述问题，本专利技术将不同填料组合使用让其发挥更高的效率并具备多种功 能，应用更加方便。根据水质情况、填料功能、填料密度，将不同的填料装入比表面积大、利 于微生物附着的纤维布袋中，组成一种高效适用的生物填料包。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种适用于污水处理的生物填料包及其应用。本专利技术采用的技术方案是一种生物填料包，由纤维布制成的纤维布袋填充填料基质后封口制成。制备所述 纤维布的原料主要为聚酯纤维、聚丙烯纤维之一或其混合；所述填充基质为下列之一或其 中两种以上的混合沸石、硅藻土、活性炭、腐殖土、石英砂、锰砂、磁铁矿、稀土瓷砂、陶粒、 沙土、泥炭土 ；所述聚酯纤维或聚丙烯纤维的直径为2 8dtex，长度为30 86mm。所述纤维布的原料主要为聚酯纤维和聚丙烯纤维的混合物时，质量配比如下聚 酯纤维30 70%、聚丙烯纤维30 70%。优选的，所述聚酯纤维的直径为3 6dtex、长 度为45 76mm，聚丙烯纤维的直径为3 5dtex、长度为43 66mm，所述纤维布每m2克重 为 150 350g。根据需要，所述纤维布袋的原料组成可添加质量占聚酯纤维和/或聚丙烯纤维质 量百分比如下的组分之一或其混合3 30% (该质量百分数为棉纤维质量占聚酯纤维和 /或聚丙烯纤维质量的百分数，下同)的棉纤维，3% 10%的聚丙烯腈纤维， 5%的活 性炭纤维；所述棉纤维的直径为2 7dtex、长度为30 77mm ；所述聚丙烯腈纤维的直径为 2 8dtex、长度为30 86mm ；所述活性炭纤维的直径为5 10 μ m，长度不限(纤维经碳 化后长度是不规则的)。纤维布是以针刺工艺生产的非织造布，纤维布的克重为100 600g/m2。针刺非织 造布相对于织造布具有一次成型、强度高、孔隙丰富可变、制造费用低的优点。3在纤维布袋的材料合成中，所用纤维的品种、直径、长度以及纤维布的克重会影响 纤维布的比表面积、孔隙结构、透水性、亲水性、稳定性、耐腐蚀性等从而对微生物的栖息环 境产生影响。并且不同的纤维材料组成也决定了纤维布的使用条件。聚酯纤维具有强度高、耐冲击性好、耐热、耐腐、耐蛀、耐酸不耐碱、耐光性好、吸湿 性差、保形性好的特点，适用于腐蚀性或光照强或水利冲击大或酸性以及中性的水体环境 中，但不适用于碱性水质的水体环境中。聚丙烯纤维具有强度高、制成织物尺寸稳定、耐磨、弹性好、化学稳定性好、热稳定 性差、不耐日晒、易于老化脆损的特点，适用于化学性质不稳定的水体环境中，并且由于聚 丙烯纤维的克重较轻，水的通透性良好，具有很好的过滤性；但是在光照强的水体中易老化 脆损。同时聚酯纤维和聚丙烯纤维都有很好的亲脂性，利于亲酯性微生物的附着。可根据 填料包应用时的气候特点、水体流速、水质情况、水体中微生物的特性选择将聚酯纤维和聚 丙烯纤维单独或混合使用以达到不同的效果。聚丙烯腈纤维具有很好的热弹性、耐日光性，在纤维布原料中添加3% 10%的 聚丙烯腈纤维可增加纤维布的热弹性、耐日光性，适合光照强的环境使用。棉纤维具有很好的亲水性，有利于亲水性微生物的附着，在纤维布原料中添加 3% 30%的棉纤维可增加纤维布的生物亲和性。但棉纤维强度低，易被腐蚀、降解，不宜单 独或在高污染的水体使用。活性炭纤维具有很好的吸附性，在纤维布原料中添加 5%的活性炭纤维(粘 胶纤维或聚丙烯腈纤维碳化获得)可增加纤维布的吸附性，适合在污染浓度较高的水体中 使用。本专利技术提供了一种具有适宜的孔隙结构、疏密度，能在不同条件下使用，更有利于 微生物挂膜，能为微生物营造一个良好的环境的纤维布袋。优选的制备所述纤维布袋的聚酯纤维的直径为3 6dtex、长度为45 76mm。纤 维布为单一聚酯纤维时，纤维布的克重为200 400g/m2 ；优选的制备所述纤维布袋的聚丙 烯纤维的直径为3 5dtex、长度为43 66mm。纤维布为单一聚丙烯纤维时，纤维布的克 重为100 200g/m2 ；优选的聚酯纤维和聚丙烯纤维的混合质量比例为40 60%。纤维布 为聚酯纤维和聚丙烯纤维混合时，纤维布的克重为150 350g/m2。优选的，所述纤维布袋的原料组成可添加10 20%的棉纤维，棉纤维的直径为 2 5dtex、长度为35 56mm。优选的，所述纤维布袋的原料组成可添加4 7%的聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维 的直径为3 5dtex、长度为43 66mm。优选的，所述纤维布袋的原料组成可添加2 3%的活性炭纤维，活性炭纤维的直 径为5 10 μ m。优选的，添加棉纤维、聚丙烯腈纤维、活性炭纤维的纤维布的克重为250 450g/本专利技术可根据不同水质情况，选择将不同的填料基质组合使用，更有效地发挥不 同填料基质的作用。例如石英砂和腐殖土组合使用既能发挥很好的过滤效果又能有效地固 定微生物，但石英砂成颗粒状，密度大，在水中能停留，而腐殖土又极易被水冲走，两者很难 组合使用。纤维布袋能将两者有机组合起来，不仅能发挥各自的优点，还能防止堵塞，使填料在水中有效地固定，而纤维布袋本身就具有比表面积大、利于微生物附着的特点，三者组 成一种高效适用的生物填料包。优选的，沸石、硅藻土、活性炭具有更好的吸附性；石英砂、锰砂、磁铁矿、稀土瓷 砂、陶粒具有更好的过滤功能；腐殖土、泥炭土具有良好的微生物固定效果。优选的，根据不同使用条件，可以填充填料基质的一种或一类强化特定效果；也可 将三类不同特性的填料基质组合使用。本专利技术生物填料包可投加、定殖特定的微生物菌粉和菌液，以缩短挂膜时间，提高 污水处理效率。具体的，菌粉可拌和在填料基质里，菌液可洒泼在填料基质上。优选的，所述微生物菌粉和菌液为光合细菌、芽孢杆菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌、 反硝化细菌的一种或两种及以上。本专利技术生物填料包具有固定植物根系的作用，可在生物填料包上种植绿色植物 (主要是在以人工湿地工艺处理污水的系统中应用)，绿色植物有助于污染降解并可美化 环境。优选的，绿色植物可选择挺水植物、沉水植物、浮叶植物、浮水植物等水生植物，种植的方法包括压播、插播等。本专利技术生物填料包有助于水的流动，同时又能拦截固体悬浮物，因此具备良好的 过滤作用。优选的，以聚丙烯纤维为主材制作纤维布袋，再填充石英砂、陶粒形成所述生物填 料包具有良好的过滤作用。所述纤维布袋用线缝制，可缝制的形状包括矩形、正多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物填料包，由纤维布制成的纤维布袋填充填料基质后封口制成，制备所述纤维布的原料主要为聚酯纤维、聚丙烯纤维之一或其混合；所述填充基质为下列之一或其中两种以上的混合：沸石、硅藻土、活性炭、腐殖土、石英砂、锰砂、磁铁矿、稀土瓷砂、陶粒、沙土、泥炭土；所述聚酯纤维或聚丙烯纤维的直径为２～８ｄｔｅｘ，长度为３０～８６ｍｍ，所述纤维布每ｍ２克重为１００～６００ｇ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周熙城，胡雄光，饶鸿来，李敏，朱春林，邓海静，郁芳，
申请(专利权)人：杭州朗境环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]